printf()函数详细了解

最原始的数据输入输出是经过终端(黑窗口)，后面随着计算机技术的发展，出现了图形界面(例如网页的表单)以及移动终端上常用的语音输入输出(IOS的Siri,Android的讯飞语音)的发展过程。

C语言提供了一系列的数据输入输出的函数，从第一个helloworld程序中使用的printf()函数以及后面用于读取键盘输入的scanf()函数以及字符的输入输出putchar(),getchar()等等。

printf()函数详解

printf本意是print format,也就是格式化输出，默认输出是到终端(控制台)，同时结合重定向符号”>”可以输出到文本，如下应用所示

/*
使用printf函数结合重定向>输出数据到文本
@author tony [e-mail]
@date 2017/12/03 13:07
@website www.ittimeline.net
*/

void printf_text() {

    printf("输出数据到文本的案例");
    printf("架构设计、人工智能");


}

当使用VisualStudio菜单的的生成->生成解决方案(Ctrl+Shift+B)后，在解决方案的Debug目录下(例如C:\Users\tony\source\repos\CPrimerPlus6\Debug)有一个编译好的二进制文件CPrimerPlus6.exe,如图所示

也可以将数据格式化显示在网页(1.6 helloworld详解章节中详细解释过如何输出在网页，这里不再赘述)。

printf()函数其特点是会按照指定的格式进行数据解析后输出，不会进行数据类型转换，如下所示，按照正确的数据格式解析会得到正确的结果。

#include 
/*

    printf函数按照指定的格式解析数据案例
    @author tony [e-mail]
    @date 2017/12/03 13:29
    @website www.ittimeline.net
*/
void prinf_summary() {


    printf("hello printf\n"); //默认输出到控制台(命令提示符程序)输出的数据最终都是字符串

    printf("num=%d\t str=%s\n",10,"timeless"); //输出到命令行终端、文件、网页

    system("pause");
}

C语言没有提供Java那样通过加号连接字符串，但是可以使用sprintf()函数实现字符串的拼接，如下应用程序所示，根据用户输入的字符串(0-9,A-F)，然后拼接成命令实现终端窗口的颜色变化，在终端上执行。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 

/*

    sprintf函数用于字符串整合
    @author tony [e-mail]
    @date 2017/12/03 13:29
    @website www.ittimeline.net
*/
void sprintf_sample() {

    printf("请输入一个字符串 用来变换终端的颜色\n");
    char str[100] = { 0 };
    char input[100] = { 0 };//存储输入的字符串
    scanf("%s", input);//读取输入的字符串

//.2s 就是从左到右截取俩字符
    sprintf(str, "color %.2s", input);//将输入的字符串(第二个参数)整合到str字符串中 

    system(str);//执行命令调用
    system("pause");
}

printf通用格式控制字符的使用

在日常开发中，例如cgi网页程序中可能需要使用到调整数据的对齐方式，数据的指定的宽度以及数据的截取等等，这就会使用到一些通用的格式控制字符,如下的表格描述了具体的格式化字符串以及它们的作用。

格式符	功能描述
-	默认的数据输出是右对齐，这里使用左对齐的方式。
m	控制数据的显示宽度，如果实际的宽度大于m，按照实际的宽度显示，如果实际的宽度小于m，则填充0或者空格
.n	作用于浮点数，则是保留小数点后n位，如果是作用于字符，则是截取字符的长度。
0	输出的空位用0填充
l	输出长整型整数

printf()函数通用数据格式控制字符应用案例如下所示

#include 
#include 

/*

通用的格式控制字符串详细说明
m 限定宽度，如果实际宽度多余m，按照实际的位数输出，如果少于m，则补零或者空格
.n  对于浮点数，小数点后保留n位 ，对于字符串，截取n位
l 输出长整数
o 输出的空位用0填充
- 输出的数字或者字符以左对齐(默认是右对齐) 右边填充空格
@author tony [e-mail]
@date 2017/12/28 10:29
@website www.ittimeline.net
*/
void print_format_info() {

    //
    int num = 10;

    printf("%d\n", num);//默认是右边对齐有多宽分配多宽 
    printf("%10d\n", num);//限定宽度为10 如果是实际位数多余10，按照实际位数输出，如果少于10位数，则补零或者空格
    printf("%010d\n", num);//宽度为10，空余填充0
    printf("%-d\n", num); //"-"左边对齐
     //小数点后保留两位
    printf("%.2f\n",3.1415927);
    //截取字符串
    char str[100] = "notepad1";
    char command[100] = {0};
    sprintf(command,"%.7s",str);
    system(command);
    printf("%ld\n",123456789); //%d和%ld在32位以上的系统是等价的

    system("pause");
}

字符串的截取案例

日常开发中的字符串截取除了最常使用的从左向右截取外，还有截取中间的指定部分内容，例如获取身份证的出生年月等等

截取身份证的出生年月日如下应用程序所示

#include 
#include 
/*
截取身份证的出生年月日
@author [e-mail]
@date 2018/1/1 20:56
@website www.ittimeline.net

*/
void spintf_split_id_brithday() {
    //身份证
    char id_str[20] = "140211197605010352";

    char brithday[10] = { 0 };

    sprintf(brithday,"%.8s",id_str+6);

    printf("当前用户的生日是%s",brithday);

    system("pause");
}

#include 
#include 
/*
    借助移动字符地址实现反向截取字符串
    @author [e-mail]
    @date 2018/1/1 20:56
    @website www.ittimeline.net

*/
void sprintf_split() {

    //从左向右截取
    char taskstr1[100] = "task";
    char liststr1[100] = "list123";
    char taskliststr1[100] = {0};
    sprintf(taskliststr1,"%s%.4s",taskstr1,liststr1);//liststr从左向右截取四个长度的字符
    printf("taskliststr1=%s",taskliststr1);
    system(taskliststr1);

    //从中间部分截取
    char taskstr2[100] = "task";

    char liststr2[100] = "123list123";
    char taskliststr2[100] = { 0 };

    sprintf(taskliststr2, "%s%.4s", taskstr2, liststr2+3);//liststr从左向右截取四个长度的字符,该字符地址向后移动3个字符(这样实现将左边的123字符丢弃)
    printf("taskliststr2=%s", taskliststr2);
    system(taskliststr2);

    system("pause");

}

在日常开发中，printf()最常用的使用场景就是解析各种数据类型，例如整数、浮点数、字符、字符串等等。

printf()函数解析整数时常用的格式如下

整数按进制分为八进制、十进制、十六进制，默认为十进制

十进制整数按照有无符号分为有符号整数和无符号整数

格式化字符串	解析方式
%d/%i	有符号十进制整数
%u	无符号十进制整数
%o	无符八进制整数
%x	无符号十六进制整数
%lld	有符号long long类型

printf解析整数的总结案例如下所示

#include 
#include 
/*
    printf解析整数总结
    %d %i 有符号十进制
    %u 无符号整数
    %o 无符号八进制
    %x 无符号十六进制

    @author tony [e-mail]
    @date 2018/1/1 15:32
    @website www.ittimeline.net

*/
void printf_int() {
    int num = 100;
    //十进制整数才有有无符号的区分
    printf("100的有符号十进制表示值为%d\n",100);
    //输出结果显示%d和%i显示效果一样
    printf("100的有符号十进制表示值为%i\n", 100);

    printf("100的无符号十进制表示为%u\n",100);

    printf("100的无符号八进制表示值为%o\n", 100);
    printf("100的无符号十六进制表示值为%x\n", 100);

    //在32位数以上的机器上int和long是等价的，占据4个字节的内存大小。
    //但是在16位的机器上，short和int是等价的，都是占据2个字节的大小
    //因此区分机器的不同，在解析long类型的数据时推荐使用%ld来获取正确的解析结果
    long lngVal = 12345678910;
    printf("lngVal = %d \t lngVal=%ld",lngVal,lngVal);

    system("pause");

}

printf()函数解析字符和字符串的格式如下所示

格式字符串	解析方式
%c	字符
%s	字符串

printf()函数解析字符和字符串的应用案例如下所示

输出单个字符还可以使用putchar()函数实现

#include 
#include 
/*
    printf函数处理字符和字符串
    %c 输出字符
    %s 输出字符串
    @author tony [e-mail]
    @date 2018/1/1 20:12
    @site www.ittimeline.net
*/
void printf_char_str() {

    char ch = 'A';

    printf("ch变量存储的字符是%c\n",ch);
    //使用putchar()函数输出一个字符
    putchar(ch);

    char cmd[100] = "notepad";
    printf("%s",cmd);
    system("pause");

}

printf()函数解析浮点数的格式如下表格所示

格式字符串	解析方式
%f	浮点数
%e	指数(科学计数法，一般都用来表示天文数字)
%g	选择%f和%e之间占据宽度最小的表示方式

printf()函数输出浮点数的应用案例

#include 
#include 
/*
    printf()函数输出浮点数数据
    @author tony [e-mail]
    @date 2018/1/1 21:30
    @site www.ittimeline.net
*/
void printf_float_double() {

    double dblVal = 12.3456789;
    printf("数据12.3456789小数点后取4位数的结果为%.4f\n",dblVal);
    //日常开发中极大的数据和极小的数据通常都是用指数表示
    double chinese_gdp = 80000000000000;
    printf("今年中国的GDP是%e\n",chinese_gdp);

    printf("****************华丽的分割线********************\n");
    //%g 自动选择宽度比较小的数据格式存储(%f或者%e)，可以节约内存
    //double db = 1234567890000;
    double db = 1234.56789;
    //%f默认保留的小数点后六位， 输出结果时会进行四舍五入
    printf("%f\n, %e\n, %g\n", db, db, db);//g自动选择宽度较短(%f|%e)的一个进行打印

    system("pause");

}